Linux 系统上使用 XDP eBPF 为 UDP 数据包添加时间戳的解决方案

2024-03-12 23:42:55

使用 XDP eBPF 为 Linux 上 UDP 数据包添加时间戳

问题概览

在 Linux 系统上，我试图编写一个 XDP 程序，该程序将时间戳插入 UDP 数据包的有效负载中。然而，当我加载程序时，遇到了一个“权限被拒绝”的错误。

深入调查

起初，我怀疑是 sudo 权限不足导致的问题。然而，我可以加载和使用另一个删除所有数据包的程序，这表明加载器配置正确。

仔细检查 XDP 程序后，我发现一个潜在的问题：

    // 调整数据包大小以适应时间戳
    int ret = bpf_xdp_adjust_tail(ctx, sizeof(__u64));
    if (ret < 0) {
        // 调整尾部失败，不修改地通过数据包
        return XDP_PASS;
    }

bpf_xdp_adjust_tail() 调用可能会失败，因为网络硬件限制了数据包大小。这会导致程序加载失败。

解决方法

解决这个问题有几种方法：

使用 bpf_xdp_adjust_head()： 从数据包头部而不是尾部添加时间戳。
使用 bpf_xdp_modify_field()： 直接将时间戳复制到 UDP 有效负载，无需调整数据包大小。

使用 bpf_xdp_modify_field() 的修改版 XDP 程序：

    // Check if the packet is UDP
    if (eth->h_proto != __bpf_htons(ETH_P_IP) || iph->protocol != IPPROTO_UDP)
        return XDP_PASS;

    // Calculate the pointer to the UDP payload
    __u8 *payload = (__u8 *)(udph + 1);

    // Check if the payload length is sufficient
    if ((void *)(payload + sizeof(__u64)) > (void *)(long)ctx->data_end)
        return XDP_DROP;

    // Copy the timestamp into the UDP payload
    bpf_xdp_modify_field(ctx, payload, 0, &timestamp, sizeof(__u64));

    return XDP_PASS;